Британская корпорация ARM анонсировала процессорное ядро Cortex-A76, которое реализует 64-разрядную архитектуру набора команд ARMv8.2-A и на ближайшие несколько лет станет самым производительным решением компании. По сравнению с микроархитектурой Cortex-A75, которая является основой для ядер Qualcomm Kryo 385 (Snapdragon 845), новинка обеспечивает рост производительности порядка 35% при одновременном улучшении энергоэффективности на 40%. В ряде задач, например, машинном обучении, производитель заявляет о четырехкратном превосходстве Cortex-A76 над Cortex-A75. Кроме того, благодаря переходу на 7-нм технологический процесс, процессорное ядро сможет работать на частоте 3 ГГц и выше.

В новинке реализована улучшенная концепция DynamIQ big.LITTLE. Производители могут создавать чипы с одним вычислительным кластером, включающим в себя любое количество тех или иных ядер: скажем, можно сформировать конфигурацию из двух мощных ядер Cortex-A76 и шести энергоэффективных ядер Cortex-A55.

ARM подчеркивает четыре основных преимущества Cortex-A76 по сравнению с Cortex-A75. Во-первых, блоки предсказания ветвлений и выборки команд теперь разделены, что должно снизить задержки при высоких нагрузках, также произошли изменения в системе кэширования инструкций. Второе преимущество касается этапа декодирования команд: ядро способно обрабатывать четыре инструкции на такт — больше, чем у предыдущих поколений. Число обрабатываемых микроопераций за такт увеличилось до восьми. В-третьих, ARM указывает более высокую пропускную способность целочисленных и векторных вычислений. Наконец, разработчик выделяет оптимизированную иерархию кэша, что вместе с блоком предварительной выборки 4-го поколения должно существенно увеличить производительность Cortex-A76.

ARM называет несколько ключевых областей применения Cortex-A76. Это портативные компьютеры с продолжительным временем автономной работы (в том числе на базе Windows 10), что означает, что эти процессоры будут конкурировать с чипами Intel. ARM заявляет, что ее новые процессоры демонстрируют постоянный рост производительности выше 20%, тогда как x86-процессоры могут похвастать куда более скромными показателями в каждом следующем поколении. Компания подчеркивает, что именно по этой причине Microsoft заинтересовалась в портировании Windows 10 на ARM.

По мнению ARM, Windows 10-ноутбуки на Cortex-A76 должны работать на одной зарядке до 20 часов. Интересно и то, что согласно данным бенчмарка Specint2006 чипы Cortex-A76 уже вплотную приблизились к чипам Intel. Так, они показывают лишь на 10% меньшую производительность, чем мобильные процессоры Skylake. Это при том, что решения ARM потребляют существенно меньше электроэнергии. Кроме компьютеров чипы на базе Cortex-A76 будут работать на смартфонах и фаблетах следующего поколения, в «умных» устройствах для современного цифрового дома, производительных одноплатных компьютерах и автомобильных системах.

Помимо нового процессорного ядра был также представлен и новый GPU — Mali-G76. Он рассчитан как раз на работу совместно с CPU Cortex-A76.

Ускорители Mali применяются при производстве микропроцессоров для мобильных устройств такими компаниями, как MediaTek, Samsung и HiSillicon. Qualcomm предпочитает собственную архитектуру в чипах Adreno. Вплоть до настоящего момента графические ускорители на базе Mali едва ли были способны дать отпор конкурентам, уступая как в производительности, так и по энергопотреблению. Mali-G72, выпущенный в мае 2017 г., смог несколько исправить ситуацию, но преимущество Qualcomm все равно оставалось очевидным.

В максимальной конфигурации Mali-G76 может содержать 20 ядер. ARM обещает прирост относительно Mali-G72 на 30-65%, но имеется в виду не производительность, а производительность относительно площади GPU. Энергоэффективность была улучшена на 30%, а в задачах машинного обучения производительность выросла в 2,7 раза. Новый GPU поддерживает OpenGL ES 1.1, 2.0, 3.1, 3.2, Vulkan 1.1 и OpenCL 1.1, 1.2, 2.0 Full Profile.

Наконец, новый VPU Mali-V76 будет способен декодировать либо один поток в разрешении UHD 8K с частотой до 60 кадр./с, либо одновременно четыре потока в разрешении 4K с частотой 60 кадр./с. Если же понизить разрешение до стандартного HD, то можно обрабатывать 16 потоков одновременно. Вероятные области применения: системы видеонаблюдения, флагманские мобильные гаджеты, системы мультимедиа для дома.

Когда выйдут первые SoC на Cortex-A76 или Mali-G76, пока неизвестно. Но, скорее всего, ими станут Huawei Kirin 980 и новый высокопроизводительный чип Samsung. Эти системы будут представлены в начале января 2019 г. Вполне возможно, что и преемник Snapdragon 845 будет использовать в качестве основы новые ядра Cortex-A76.